Regionale Potenziale von Biound Grünabfall zur Vergärung
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- Edith Hofer
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1 Regionale Potenziale von Biound Grünabfall zur Vergärung Beiträge zur regenerativen Energieerzeugung und zum Ressourcenschutz Beratungsangebot der Prognos AG Berlin, September 2010
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3 Bio- und Grünabfälle Ein versteckter Schatz für den Klima- und Ressourcenschutz Vor dem Hintergrund der ab 2015 verpflichtenden Getrenntsammlung von Bioabfällen gemäß Abfallrahmenrichtlinie der EU steigt auf Seiten der Akteure und Entscheidungsträger in den Städten und Kreisen der Bedarf, die Voraussetzungen für eine nachhaltige Nutzung der Bioabfälle auf der Ebene der kommunalen Infrastruktur zu schaffen. Die Art der Umsetzung ist nicht vorgegeben. Aus Gründen des Klima- und Ressourcenschutzes wird derzeit ein Ansatz für die Verwertung von Bioabfall favorisiert, bei dem nasse, strukturarme Bioabfälle aus Haushalten zunächst durch Vergärung energetisch genutzt und anschließend stofflich verwertet werden. Dies setzt u.a. voraus, dass Bioabfälle aus Haushalten konsequent von Restabfällen und von holzig-strauchigen Grünabfällen getrennt werden. Um die regionalen Optionen einer Vergärung von Bioabfällen zu prüfen, ist es unerlässlich, neben der Klärung der Standortfrage, der Einbindung in die vorhandene Infrastruktur und der Sicherung einer umfassenden Energienutzung die grundsätzlich in Frage kommende Bioabfallmenge sowie ihre energetischen Nutzungspotenziale zu kennen. Die derzeitigen Sammelaktivitäten auf Ebene der Städte und Kreise sind bundesweit sehr unterschiedlich: noch immer bieten zahlreiche Städte und Kreise keine getrennte Bioabfallsammlung an, so dass sich noch umfangreiche Bioabfallmengen im Restabfall oder in der Eigenkompostierung befinden. Andernorts wird in der Biotonne auch Grünabfall miterfasst, der nur teilweise für eine Vergärung in Frage kommt. Die jeweiligen Bioabfallmengen variieren zudem sehr stark in Abhängigkeit von der Gebührenstruktur, dem Anschlussgrad und den Beteiligungspflichten. Im Rahmen einer internen Studie hat die Prognos AG auf bundesweit einheitlicher Grundlage erstmals eine von derzeitigen Sammelaktivitäten unabhängige bottom-up-analyse der regional realisierbaren Mengenpotenziale von Bio- und Grünabfällen zur Vergärung auf Ebene der Kreise durchgeführt. Das Potenzial zur Vergärung umfasst sowohl nasse, strukturarme, organische Abfälle aus der Biotonne Küchenabfälle und Speisereste aus Restmüll und Eigenkompostierung sowie strukturarme Grünabfälle aus der häuslichen Gartenpflege als auch getrennt erfassbare, krautige Grünabfälle aus der kommunalen Grünpflege 1. 1 Strauchige bzw. holzige Grünabfälle und organische Abfälle aus dem Gewerbe wurden nicht betrachtet. 1
4 Ergebnisse der Potenzialanalyse Das Gesamtpotenzial an Bio- und Grünabfällen zur Vergärung beträgt bundesweit ~11,7 Mio. Mg. Das entspricht einer durchschnittlichen Menge an Bio- und Grünabfällen zur Vergärung von ~142 kg pro Einwohner 2. Mit der bisherigen Getrenntsammlung werden ca. 6,5 Mio. Mg Biound Grünabfälle, die für eine Vergärung in Frage kommen, bereits erfasst (56 % des Gesamtpotenzials). Unter der Voraussetzung einer bundesweit verpflichtenden, umfassenden Getrenntsammlung könnten zusätzlich noch ca. 5,2 Mio. Mg Bio- und Grünabfälle zur Vergärung gesammelt werden (44 % des Gesamtpotenzials). Gesamtpotenzial Bio- und Grünabfälle zur Vergärung ~ 11,7 Mio. Mg Zusätzliches Potenzial aus Haushalten und Grünpflege 44% Potenzial aus heutiger Getrenntsammlung 56% Prognos AG Die Potenzialanalyse berücksichtigt die unterschiedliche Siedlungsdichte der Kreise und differenziert die Potenziale für Kernstädte, das verdichtete Umland, das ländliche Umland und den ländlichen Raum 3. Auf dieser Grundlage wurde der Umfang der energetischen Nutzung ermittelt, die durch die Vergärung von Biound Grünabfällen erzielt werden kann. 2 Basis: Einwohner ( ) 3 Zusammengefasste Siedlungsstrukturtypen nach BBSR (Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung) 2
5 Unter der Annahme eines durchschnittlichen Biogasertrags von 100 m³/ t Bioabfall können mit der Vergärung des Gesamtpotenzials insgesamt rd. 1,2 Mrd. m³ Biogas erzeugt werden. Wird hierfür ein durchschnittlicher Methangehalt von 61 % und ein Heizwert von 6 kwh/m³ zugrundegelegt, resultiert daraus eine Primärenergiemenge von ~7.000 GWh bzw. ~25 PJ. Dieses Bioerdgaspotenzial entspricht 0,18 % des heutigen Primärenergieverbrauchs in Deutschland. Mit der Energieerzeugung aus der Vergärung des Gesamtpotenzials kann unter optimalen Bedingungen eine Klimagutschrift von mehr als 2 Mio. Mg CO 2 4 erreicht werden. Ein ökobilanzieller Vergleich der CO 2 -Gutschriften für Energieerzeugung, Dünger und Organik mit den CO 2 -Belastungen durch Sammlung und Behandlung einschließlich der Ausbringung des Kompostes ergibt für das Gesamtpotenzial im Saldo eine Klimagutschrift von insgesamt ~ 2,5 Mio. Mg CO 2 5. Das Bioerdgaspotenzial deckt im Schnitt 1,2 % des bundes-weiten Gasbedarfs für das Jahr , im verdichteten Umland liegt der Anteil mit durchschnittlich 2,3 % fast doppelt so hoch. Besonders relevant für die Kommunen ist, dass diese regionalen Beiträge zur Versorgung mit Erneuerbaren Energien nachhaltig, d.h. ohne Nahrungsmittel- und Flächenkonkurrenz und auf Basis langfristig gesicherter, leicht verfügbarer Biomassen realisiert werden können. Auch die regionalwirtschaftlichen Effekte der lokalen Erzeugung kommen letztlich insbesondere den Kommunen zu Gute. Die vorliegende Analyse der Prognos AG gibt Aufschluss über die regionale Verteilung der bundesweiten Potenziale zur Sammlung und Verwertung von Bioabfällen zur Vergärung und die spezifische Situation in den 413 Kreisen im Einzelnen. Mit Unterstützung von Potenzialkarten, in denen die Ergebnisse der Analyse zu Clustern zusammengefasst wiedergegeben werden, wird an dieser Stelle ein erster Überblick zu den Potenzialen auf Ebene der Kreise gegeben: Gesamtpotenzial an Bio- und Grünabfällen zur Vergärung bei umfassender Getrenntsammlung, Mengenpotenzial an Bio- und Grünabfällen zur Vergärung, das zusätzlich zum Status quo 2008 erfasst werden kann, Anteil des Bioerdgaspotenzials aus der Vergärung am prognostizierten kreisspezifischen Gasbedarf im Jahr Energiegutschrift: 182 kg CO 2 / Tonne Bioabfall bei optimierter Vergärung (ifeu 2009 in LANUV-Fachbericht ) 5 Saldo: ~ 214 kg CO 2 / Tonne Bioabfall bei optimierter Vergärung (ifeu 2009 in LANUV-Fachbericht ) 6 Gasbedarfsprognose der Prognos AG für Deutschland für das Jahr 2030: PJ 3
6 Potenzielle Gesamtmengen für Bio- und Grünabfall zur Vergärung Ergebnisüberblick Bundesweit können durch umfassende Getrenntsammlung insgesamt ~11,7 Mio. Mg Biound Grünabfälle erfasst werden, die für eine Vergärung mit anschließender Kompostierung in Frage kommen. Mit ~ 8,7 Mio. Mg entfallen 74 % des Gesamtpotenzials an Biound Grünabfällen zur Vergärung auf Kernstädte (30 %) und das verdichtete Umland (44 %). 4
7 Sammelpotenziale für Bio- und Grünabfall zur Vergärung Ergebnisüberblick Bundesweit können durch umfassende Getrenntsammlung gegenüber dem Stand 2008 zusätzlich bis zu 5,2 Mio. Mg Bio- und Grünabfälle zur Vergärung erfasst werden. Mit insgesamt ~ 2,3 Mio. Mg entfallen allein 44 % des Zusatzpotenzials an Bio- und Grünabfällen zur Vergärung auf Kernstädte. 5
8 Energieerzeugung aus Bio- und Grünabfall zur Vergärung Ergebnisüberblick Bundesweit können durch energetische Nutzung des Gesamtpotenzials an vergärbaren Bio- und Grünabfällen jährlich ~7.003 GWh (25 PJ) Bioerdgas erzeugt werden. Dieses Bioerdgaspotenzial deckt im Schnitt 1,2 % des prognostizierten Gasbedarfs in Höhe von PJ für das Jahr 2030 (Prognos AG, 2009). 6
9 Handlungsbedarf und Machbarkeit Aus Sicht des Klima- und Ressourcenschutzes besteht insbesondere dann Handlungsbedarf, wenn bisher noch große Mengen an Bioabfall aus Haushalten nicht getrennt erfasst werden. Aber auch bei einer bestehenden Kompostierung kann unter bestimmten Voraussetzungen die energetische Nutzung durch eine vorgeschaltete Vergärung langfristig ökologisch und ökonomisch vorteilhaft sein. Voraussetzung für die Nutzung der Energie- und Ressourcenpotenziale aus Bioabfall ist an erster Stelle, dass auf Ebene der Städte und Kreise die individuellen Ausgangsvoraussetzungen und regionalen Umsetzungsoptionen bekannt sind. Dazu gehören: die Mengensicherung durch eine individuelle Potenzialanalyse für vergärbare Bioabfälle und ggf. weitere biogene Abfälle aus Großmärkten, Kantinen oder der Lebensmittelindustrie bzw. aus angrenzenden Kreisen einschließlich der Prognose der künftigen Abfallmengenentwicklung, die Absatzsicherung v.a. durch Analyse des Nahwärmebedarfs bzw. der Optionen zu Gaseinspeisung und die Gütesicherung für den Gärrestkompost, die Prüfung geeigneter Nutzungsoptionen einschließlich ihrer Wirtschaftlichkeit und ihrer Einbindung in die bestehende Ver- und Entsorgung sowie ein Umsetzungskonzept für eine optimale Bioabfallerfassung aus Haushalten. Gerne erstellen Ihnen die Experten für Energie- und Abfallwirtschaft der Prognos AG ein individuelles Beratungskonzept, das Ihre Ziele näher rücken lässt. 7
10 Beratungsangebot der Prognos AG Die Prognos AG bietet regionalen Akteuren und Entscheidungsträgern eine kreisgenaue Auswertung der Potenziale an, um die relevanten Fragen im künftigen Umgang mit Bioabfällen zu beantworten, wie beispielsweise: Welche Bioabfallpotenziale können grundsätzlich gesammelt werden und stehen verlässlich für eine Verwertung zur Verfügung? Welche Menge an regenerativer Energie (Strom, Gas) kann durch die Vergärung der Bio- und Grünabfälle einer Region erzeugt werden? Reichen die vergärbaren Bio- und Grünabfälle eines bestimmten Einzugsgebietes für den Bau einer Bioabfallvergärungsanlage aus oder werden weitere Bioabfälle angrenzender Gebiete bzw. zusätzliche Materialien aus dem Gewerbe oder der Landwirtschaft benötigt? Welcher Beitrag zum Klimaschutz ist mit einer Bioabfallvergärung regional erreichbar? Darauf aufbauend können im Rahmen einer Machbarkeitsstudie weitere Optionen geprüft werden, um getrennt gesammelte Bioabfälle unter Berücksichtigung und ggf. Erweiterung der vorhandenen abfall- und energiewirtschaftlichen Infrastruktur künftig optimal zu nutzen. Wir freuen uns auf ein Gespräch mit Ihnen! Ihre Ansprechpartnerin bei der Prognos AG: Dipl.-Agr.Biol. Jutta Struwe Projektleiterin Marktfeld Abfall & Sekundärrohstoffe Goethestraße 85 D Berlin Tel.: Fax: jutta.struwe@prognos.com 8
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